§ 3. Железистые породы (ферриты) и 1уды

Железистыми называют осадочные породы, обогащенные железо­рудными минералами. Если содержание Fe в пробах удовлетворяет современным кондициям, установленным для выплавки из них метал­ла, то железистые породы относятся уже к рудам. Например, бурые железняки, относимые к рудам содержат Fe 40-45%, SiO₂<15%, S< 0,2% и P < 0,1%. Наиболее распространенными минералами железа являются оксиды и гидроксиды (магнетит, гематит, гетит, лимонит); карбонаты (сидерит, магнезиосидерит); силикаты (железистые хлориты и гидро­хлориты, глауконит и др.); сульфиды (пирит, марказит); фосфаты (виванит, керчинит). Соответственно этим минералам выделяются железные руды оксидных (II) форм, карбонатные, силикатные, суль­фидные, фосфатные.

Среди текстур железных руд различают массивные, конгломерато­видные, слоистые, неслоистые, корковые и почковидные, землистые и порошковатые. Структуры их характеризуются следующими типами: коллоидные и колломорфные, оолитовые и бобовые, крустификаци- онные, сферолитовые, хлопьевидные, волокнистые, чешуйчатые. Помимо того, структуры классифицируются по размерам.

Фациальные типы железистых руд аналогичны бокситам. Но так как железо имеет две формы валентности, оно более геохимически подвижно по сравнению с алюминием, и поэтому главные массы желез­ных руд сдвинуты с континента в море. В коре выветривания руды железа возникают только на ультраосновных породах, богатых желе­зом. Современные коры такого типа известны на островах (Куба, Того, Филиппины). Среди древних отложений они крайне редки. Среди аллювиальных и дельтовых отложений гидрогетитовые накопления встречаются в руслах, которые к устьевым частям залежи цементиру­

ются шамозитом и сидеритом. Главная область формирования желез­ных руд - периферия морей. Состав рудовмещающих пород варьиру­ют, при этом немечается два основных литологических ряда - терри- генный и известковый. Руды обычно оолитовые, залегают в виде 1-4 пластов от 0,5 м до нескольких метров и чередуются с безрудными пластами.

Железо поступало в пути переноса и водоемы конечного стока в основном в виде растворов и гелевых сгустков. Переработка осажден­ных гидроксидных форм железа в минералогически и структурно сложное рудное тело происходила в процессе диагенеза. Возникали хлориты, сидерит и характерная оолитовая структура. Утонение гранулометрического состава обломочного материала вкрест прости­рания пластов приводило к оформлению аутигенно-минералогической зональности морских оолитовых руд.

Оолитовые руды железа являются типичными хемогенными образованиями; при этом высокие концентрации рудного элемента и его спутников возникают в стадию седиментогенеза, диагенез же создает лишь минералогическую и структурную форму руд в виде оолитовых стяжений.

§ 4. Марганцевые гооды (манганиты)

К марганцевым породам принадлежат осадочные образования, содержащие более 10% оксида марганца. Главные минералы марган­цевых пород: оксиды и гидроксиды - манганит MnO₁Mn(OH)₁, пиро­люзит MnO₁, псиломелан MnO₁H₁O; карбонаты марганца - мангано- кальцит и родохрозит MnCO₃, Второстепенные минералы - глауконит, опал, халцедон, оксиды и гидроксиды железа, глинистые минералы, кальцит, анкерит, сидерит и терригенные примеси.

Марганцевые породы имеют черную окраску, часто землистый облик, реже конкреционное, оолитовое, бобовое строение. Карбонат­ные марганцевые породы окрашены в светлые тона - серовато-белые с розоватым оттенком, розоватые, мелко- и микрозернистые, часто тонкослоистые. В кремнистых и кремнисто-глинистых марганцевых породах нередко встречаются остатки организмов.

Соединения Mn отличаются еще большей геохимической подвиж­ностью по сравнению с соединениями Fe и это тотчас же отражается на фациальном профиле марганцевых руд. К единственному виду его элювиальных месторождений относятся "марганцевые шляпы" крем­нистых и карбонатных марганцевых руд. Практически значимым фациальным типом осадочных накоплений Mn в гумидных зонах служат его морские руды. Распределение марганцевых руд по типам морских осадков близко к распределению Fe. Однако руды Mn больше тяготеют к глинистым, кремнистым и известковым осадкам.

Характерной особенностью руд Mn по сравнению с Fe являются во много раз меньшие размеры месторождений. Руда образует пропластки и слои от нескольких до 30-50 см, протяжением в десятки и сотни мет­ров. Общее число прослоев от 3-4 до 15.

В прибрежных частях месторождений залегают первичные оксид­ные руды - псиломелан и манганит; по периферии этой зоны, там, где руды залегают выше уровня грунтовых вод, псиломелан и манганит вторично окислены до пиролюзита. По мере возрастания мористости отложений появляются карбонаты марганца. Большая геохимическая подвижность Mn приводила к тому, что его растворы обычно не осаж­дались в путях переноса. Первичной формой осадка была, вероятно, перекись Mn. В диагенезе она редуцировалась в псиломеланы или в карбонаты и стягивалась иногда в оолиты, чаще в конкреции.

Все черты механизма формирования марганцевых руд свидетель­ствуют о том, что они, как и железные руды, являются типичными хемогенными образованиями.

Для всей триады Al-Fe-Mn в целом характерно то, что рудные накопления ее возникают часто за счет непосредственной подачи вещества с континентов. Запасы Al-Fe-Mn, растворенные в морской воде, в рудном процессе участия не принимают из-за ничтожности их. Биогенное осаждение в формировании рудных накоплений триады никакой роли не играет. Наконец, малая геохимическая подвижность Al-Fe-Mn привязывает их руды только к климатам влажным, особен­но тропическому и субтропическому, ибо в аридной зоне эти элементы неподвижны. Накопления Fe-Mn отмечаются также вблизи подвод­ных гидротерм.

Контрольные вопросы